1.本发明涉及清洁工具技术领域，居室保洁13825404095具体涉及一种无人机协作式高空擦玻璃系统。
背景技术：2.目前，城市建筑的外立面玻璃的清洁工作一般采用人工清洁的方式，但人工清洁高空玻璃是高危险度和高成本的一项工作，其危险系数极高，而且清洁成本高，且有时会因为建筑物的结构情况，无法进行人工清洁，因此，楼宇的外玻璃面清洁工作是一项非常具有挑战性的高难度高风险高成本工作。
3.现阶段，无人机技术发展的非常迅速，应用的领域也非常广泛。但是还没有结合无人机进行高空擦玻璃的文献公开。
技术实现要素：4.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种无人机协作式高空擦玻璃系统，能够安全、高效的解决各种结构的高层建筑玻璃幕墙的清洁问题，使得清洁工作风险低，难度小，成本低。
5.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种无人机协作式高空擦玻璃系统，包括支撑臂1、固定装置2、传动装置3、主清洁模块4和无人机连接模块5，两个支撑臂1下方和固定装置2连接，两个支撑臂1内侧之间连接有传动装置3，传动装置3上安装有主清洁模块4，主清洁模块4、传动装置3和无人机连接模块5配合连接，无人机连接模块5和无人机固定连接。
7.所述的支撑臂1包括壳体11，壳体11的外侧面安装有太阳能光伏板12，壳体11的上表面安装有显示屏14，壳体11的内侧面安装有喷水口13，壳体11的底面滑槽15中安装有两个固定装置2；壳体11的内侧面两端和传动装置3的横向传动杆31连接；所述的壳体11内部安装有主控制模块101、支撑架16、液槽17、吸盘动力模块21、传动电机51和连接套511；液槽17位于壳体11的内部喷水口13一侧，液槽17的对面安装有主控制模块101，主控制模块101与吸盘动力模块21、传动电机51电连接，传动电机51安装在支撑架16上，传动电机51通过连接套511与传动装置3的横向传动杆31连接。
8.所述的吸盘动力模块21包括驱动电机210、传动轴211和主齿轮212，其中驱动电机210与主控制模块101电连接，驱动电机210安装在壳体11内部，驱动电机210输出轴连接传动轴211，传动轴211上安装有主齿轮212。
9.所述的固定装置2包括吸盘面223、吸盘罩222、固定滑架225、挡齿片224、从动齿轮220和垫片221；主齿轮212与从动齿轮220相互啮合，从动齿轮220安装在吸盘面223的螺纹杆上，吸盘面223的螺纹杆穿过吸盘罩222的中心孔，从动齿轮220与吸盘罩222之间装有垫片221；吸盘罩222与外壳11之间通过固定滑架225连接，固定滑架225的上部分设置在外壳11底部的滑槽15上，固定滑架225的底部与吸盘罩222固定连接；固定滑架225与吸盘罩222之间置有挡齿片224。
10.所述的传动装置3包含横向传动杆31、纵向传动杆32和传动杆固定器35；横向传动杆31分别安装在两个支撑臂1内的连接套511上，两个横向传动杆31上安装有传动杆固定器35，两个传动杆固定器35上连接有纵向传动杆32，纵向传动杆32上安装有主清洁装置4。
11.所述的主清洁装置4包含外壳400、齿轮套管401、活动齿轮402、主动齿轮403、小电机404、电机固定架405、软擦电机406、清洁控制模块410、软擦连接套42、软擦43、软擦套44、刮水条45和永磁体46；其中齿轮套管401安装在外壳400内部，齿轮套管401上安装有活动齿轮402，活动齿轮402与主动齿轮403啮合，主动齿轮403安装在小电机404输出轴上，小电机404安装在电机固定架405上，电机固定架405安装在外壳400内，电机固定架405与齿轮套管401位于外壳400内两侧；小电机404和清洁控制模块410电连接，清洁控制模块410与软擦电机406电连接，软擦电机406安装在外壳400内部，软擦电机406的电机主轴41上安装有软擦连接套42；软擦连接套42上安装有软擦43，在软擦43上安装有软擦套44；软擦43两侧的外壳400底部安装有刮水条45，在外壳400上表面内部安装有永磁体46。
12.所述的无人机连接模块5包含电磁铁501、电磁铁控制器502、支撑架503；其中电磁铁501在通电工作时与主清洁装置4磁力连接，电磁铁501与支撑架503固定连接，支撑架503上安装有电磁铁控制器502，支撑架503和无人机固定连接，电磁铁控制器502与无人机电连接。
13.所述的无人机协作式高空擦玻璃系统采用可循环使用蓄电池为主要能源，太阳能光伏板12作为附加电力来源。
14.本发明的有益效果为：
15.本发明系统采用可循环使用蓄电池为主要能源，避免了繁杂的电源线，可循环使用，即环保又节能；并且太阳能光伏板12作为整体系统高空作业的附加电力来源，配合主控制模块101里的蓄电池，可作为在高空长时间作业的续航电源，避免因为电池电量不能长时间工作的问题，绿色能源无污染，同时增加了该系统的性能，也提高了清洁工作的效率。
16.本发明系统采用模块化设计，不同模块具有不同的功能，便于组装与拆卸；工作前将不同模块相互连接组成系统，在系统工作结束后，通过简单的拆卸各模块就可以将模块设备装入收纳箱，方便携带运输。而且便于排查系统问题，不同模块负责不同功能，不同功能对应不同的模块，便于在不同的工作环境中可以依据具体环境对模块进行更换调整，系统的适应性和机动性较高。
17.本发明固定装置2采用滑槽与支撑臂1连接，滑槽上有辅助固定点，不会使固定装置2非人力作用而滑出；采用滑槽设计对固定装置2的安装和拆卸都非常方便，使用时可以快速的安装在支撑臂1上，工作结束时也可以方便快捷的拆解，节省了系统的装卸时间，提高了有效的工作效率。
18.本发明传动装置3采用单独多驱动，在传动装置3中的每一个传动杆上都会配有一个动力电机，使每一个传动杆都成为主动杆，一方面将系统整体需要的大传动力矩分解为部分小力矩，可以降低主电机的功率；另一方面避免了单驱动下在工作中因其中一个传动杆无法工作而导致整个系统无法工作的问题，有效地降低了系统的故障问题，提高了该系统的清洁效率。
19.本发明主清洁模块4中主要清洁作用的软擦套44可以更换，一方面可以根据不同的污渍面选择不同的软擦套，有效的清洁；另一方面在其他零部件完好情况下只更换软擦
套44大大降低了设备的更新成本；再者，主清洁模块4底部安装有刮水条，在清洁的同时将脏水刮去，一是保证了清洁过的表面洁净，二是可以看出清洁过的表面是否彻底清洁干净，在保障了清洁效果的同时又提高了清洁效率。
20.本发明无人机连接模块5与主清洁系统4非固定连接，但支撑臂503与无人机固定连接。通过无人机手柄的操作对无人机连接模块5与主清洁系统4进行连接与断开的控制。且利用无人机将本系统携带至高空待工作区域,避免了人工清洁的高风险高难度的困难，可通过地面辅助设备实时监控机器的工作状态，能够安全、高效的解决各种结构的高层建筑玻璃幕墙的清洁问题，使得清洁工作风险低，难度小，成本低。
附图说明
21.图1是本发明的结构示意图。
22.图2是本发明支撑臂的结构示意图。
23.图3是本发明支撑臂的内部结构示意图。
24.图4是本发明固定装置结构示意图。
25.图5是本发明固定模块的细节结构图。
26.图6是本发明传动装置的结构示意图。
27.图7是本发明无人机连接模块的结构示意图。
28.图8是本发明主清洁模块的结构示意图。
29.图9是本发明主清洁模块的剖面图。
具体实施方式
30.以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。
31.如图1所示，一种无人机协作式高空擦玻璃系统，包括支撑臂1、固定装置2、传动装置3、主清洁模块4和无人机连接模块5，两个支撑臂1下方和固定装置2连接，两个支撑臂1内侧之间连接有传动装置3，传动装置3上安装有主清洁模块4，主清洁模块4、传动装置3和无人机连接模块5配合连接，无人机连接模块5和无人机固定连接。
32.如图1、图2所示，所述的支撑臂1包括壳体11，壳体11的外侧面安装有太阳能光伏板12，壳体11的上表面安装有显示屏14，壳体11的内侧面安装有喷水口13，壳体11的底面滑槽15中安装有两个固定装置2；壳体11的内侧面两端和传动装置3的横向传动杆31连接。
33.如图2、图3所示，所述的壳体11内部安装有主控制模块101、支撑架16、液槽17、吸盘动力模块21、传动电机51和连接套511；液槽17位于壳体11的内部喷水口13一侧，液槽17的对面安装有主控制模块101，主控制模块101与吸盘动力模块21、传动电机51电连接，传动电机51安装在支撑架16上，传动电机51通过连接套511与传动装置3的横向传动杆31连接。
34.如图4、图5所示，所述的吸盘动力模块21包括驱动电机210、传动轴211和主齿轮212，其中驱动电机210与主控制模块101电连接，驱动电机210安装在壳体11内部，驱动电机210输出轴连接传动轴211，传动轴211上安装有主齿轮212。
35.所述的固定装置2包括吸盘面223、吸盘罩222、固定滑架225、挡齿片224、从动齿轮220和垫片221；主齿轮212与从动齿轮220相互啮合传递运动，从动齿轮220安装在吸盘面223的螺纹杆上，吸盘面223的螺纹杆穿过吸盘罩222的中心孔，从动齿轮220与吸盘罩222之
间装有垫片221；吸盘罩222与外壳11之间通过固定滑架225连接，固定滑架225的上部分设置在外壳11底部的滑槽15上，固定滑架225的底部与吸盘罩222固定连接；为了避免从动齿轮220在转动过程中脱离与吸盘面223的螺纹杆连接，固定滑架225与吸盘罩222之间置有挡齿片224。
36.如图6所示，所述的传动装置3包含横向传动杆31、纵向传动杆32和传动杆固定器35；横向传动杆31分别安装在两个支撑臂1内的连接套511上，两个横向传动杆31上安装有传动杆固定器35，两个传动杆固定器35上连接有纵向传动杆32，纵向传动杆32上安装有主清洁装置4。
37.如图7所示，所述的无人机连接模块5包含电磁铁501、电磁铁控制器502、支撑架503；其中电磁铁501在通电工作时与主清洁装置4磁力连接，电磁铁501与支撑架503固定连接，支撑架503上安装有电磁铁控制器502，支撑架503和无人机固定连接，电磁铁控制器502与无人机电连接。
38.如图8、图9所示，所述的主清洁装置4包含外壳400、齿轮套管401、活动齿轮402、主动齿轮403、小电机404、电机固定架405、软擦电机406、清洁控制模块410、软擦连接套42、软擦43、软擦套44、刮水条45和永磁体46；其中齿轮套管401安装在外壳400内部，齿轮套管401上安装有活动齿轮402，活动齿轮402与主动齿轮403啮合，主动齿轮403安装在小电机404输出轴上，小电机404安装在电机固定架405上，电机固定架405安装在外壳400内，电机固定架405与齿轮套管401位于外壳400内两侧；小电机404和清洁控制模块410电连接，清洁控制模块410与软擦电机406电连接，软擦电机406安装在外壳400内部，软擦电机406的电机主轴41上安装有软擦连接套42；软擦连接套42上安装有软擦43，在软擦43上安装有软擦套44；软擦43两侧的外壳400底部安装有刮水条45，在外壳400上表面内部安装有永磁体46。
39.本发明工作原理：
40.当待清洁表面是光滑平整的表面时，给支撑臂1内的液槽17注入清洁液，并打开太阳能光伏板12，使系统开机进入待工作状态。
41.(1)系统的安装固定原理：
42.将本系统竖直放置，无人机与无人机连接模块5的支撑架503固定连接，电磁铁控制器502与无人机电连接，通过无人机手柄操控，控制与无人机固定连接的无人机连接模块5，先使支撑架503与传动装置3连接，然后使电磁铁501与主清洁装置4磁力连接，如图1所示；随后通过无人机远离地面将本系统升空，并调整无人机使本系统靠近清洁表面，致使本系统中固定装置2的吸盘面223与清洁表面接触，随后本系统主控制模块101开始控制吸盘动力模块21的驱动电机210正向转动,同时安装在驱动电机210上的传动轴211和主齿轮212会开始转动，带动固定装置2里的从动齿轮220旋转，此时安装在吸盘面223上从动齿轮220的旋转就会使得吸盘面223背离清洁表面方向移动，与清洁表面之间产生真空区域，整个系统就会安装在待清洁表面；最后无人机手柄控制使电磁铁501与主清洁装置4脱离磁力连接，然后控制无人机使得与无人机固定连接的支撑架向地面方向移动，直至支撑架503与传动模块3脱离连接，无人机携带无人机连接模块5返回地面。
43.(2)清洁工作原理：
44.待安装好后，主控制模块101会先控制传动装置3使传动杆上的主清洁模块4移动至系统左上角，同时喷水口13会首先喷出液槽17内的清洁液；使工作区域都被清洁液湿润
后，主清洁模块4开始清洁工作；主清洁模块4开始控制软擦电机406，使安装在软擦电机406上的软擦43开始转动；此时主控制模块101也会同时控制安装在支撑臂1内的传动电机51，使横向传动杆31开始正向转动，安装在横向传动杆31上的传动杆固定器35开始带动主清洁模块4顺着横向传动杆31向右移动，对第一工作区域开始清洁。
45.待主清洁模块4移至本系统右上角时，完成第一清洁区域，此时横向传动杆31停止转动，主清洁模块4内的清洁控制模块410控制小电机404启动，使纵向传动杆32正向转动，同时安装在纵向传动杆32上的主清洁模块4会沿着纵向传动杆32向下移动，待移至一个软擦直径的距离后纵向传动杆32停止转动，主清洁模块4也会停止移动；此时横向传动杆31开始反向转动，安装在横向传动杆31上的传动杆固定器35开始带动主清洁模块4顺着横向传动杆31向左移动，对第二工作区域开始清洁。
46.待主清洁模块4移至左侧时，完成第二清洁区域，此时横向传动杆31停止转动，完成了一次循环清洁工作。
47.同理，系统会依次循环上述操作，直至完成系统内的区域清洁工作。完成系统内的区域清洁工作后，所有电机均停机，此时将无人机升空并连接本系统，主控制模块101会控制吸盘动力模块21的驱动电机210反向转动,同时安装在驱动电机上的传动轴211和主齿轮212会开始转动，带动固定装置2里的从动齿轮220旋转，此时安装在吸盘面223上从动齿轮220的旋转就会使得吸盘面223靠近清洁表面方向移动，与清洁表面慢慢接触，整个系统就脱离待清洁表面；无人机将设备带回地面，完成清洁工作，合上支撑臂1上的太阳能光伏板12，系统关机。
